网上流传照片,显示国内某科研院所正研究一种动力装置,跟美制F-35短距/垂直起降战斗机的动力系统很像,它包含升力风扇、滚转喷管和关键的3轴承偏转喷管。这套系统和F-35B高度相似,让人联想到中国垂直起降战机动力系统或许以此为基础发展。
中国海军发展舰载机,短距/垂直起降战机(STOVL)的研制问题引发热议,各方观点不一。一部分人支持研发这类战机,认为利于提升海军作战能力。但也有不少人质疑我国现阶段的研发能力,或者认为国家战略对这种飞机的需求并不紧迫,因此反对研发。
我国已拥有研制歼-20和第六代战机的实力,短距/垂直起降战机(STOVL)不过是航空技术发展的另一方向,只要国家战略需要,我们完全可以做到。
上世纪六十年代末,我国启动了代号为“四号任务”的STOVL研究,显示出对这种飞机的关注。然而,七十年代初,这项研究因为基础研究不足和技术储备不够等原因被迫终止。
2015年3月,STOVL飞机再次进入公众视野,中航工业成发和中航空天发动机研究院签署了“短距起飞/垂直起降飞机推进系统项目”协议,集中力量攻克升力风扇等关键技术。与此同时,南航、北航、清华以及中航工业沈阳所等机构也一直持续进行着STOVL技术的相关研究。
我国诸多科研单位深入研究STOVL飞机的飞行控制、短距起飞能力,以及垂直起降战机的整体设计、气动设计和控制系统等关键技术。然而,受制于航空技术水平,研发资金投入,以及对这类战机重要性认识不足等因素,我们始终没能造出STOVL飞机实机。
F-35B战斗机垂直起降,核心是F135-PW-600加力涡扇发动机配合升力风扇。它采用转向喷管发动机和升力风扇协同工作,这套系统包括发动机本身、由发动机驱动的升力风扇、可以旋转的三轴承喷管以及控制飞机滚转的喷管。
垂直起降时,动力装置产生的气流冷热混合,有效降低舰船甲板损伤,前部冷气流还能阻挡热燃气回吸。机翼下滚转喷管辅助控制飞机翻转,这使得主升力沿飞机轴向分布,整个推进系统平衡性极佳。
飞机平飞时,升力风扇和喷口都关闭,滚转喷口藏在机翼里,这样机身设计更简单,隐身效果自然就好。
F-35B的动力系统确实存在不足:巡航时升力风扇形同虚设,增加了飞机重量和体积,控制也更复杂。这使得F-35B机身超重,航程和速度都受影响。但总的来说,其推进系统设计稳健,这点小瑕疵并不影响其整体性能。
中国海军已具备相关技术,继续沿用老路子,恐怕难以激起他们的兴趣。
我国研制STOVL飞机,会避开F-35B推进系统带来的缺陷。我们可以用“喷油风扇”解决“粗脖子”问题,缩小风扇直径还能简化传动轴设计,降低一半以上传动功率。
中国STOVL飞机用上小直径喷油加力风扇,外形阻力、内部空间和进气道设计都会轻松不少。这样一来,设计上就不会像F-35B那样,出现超重难题。
军方最终决定权在手,这说法只是个人看法。F-35B的经验值得参考,尤其在研制STOVL方面,不过动力系统的设计,我们必须谨慎。
我国大型两栖攻击舰完全可以安装电磁弹射系统,直接使用与航母相同的舰载机,例如隐身战斗机、无人机、预警机和反潜机,这解决了垂直起降战斗机在两栖攻击舰上的部署问题。所以,我们对短距起飞/垂直降落飞机的需求可能没那么急迫。
